钛合金材料制造技术

技术编号:11305516 阅读:113 留言:0更新日期:2015-04-16 00:13
本发明专利技术涉及一种可以充分抑制伴随表面粗化的腐蚀的钛合金材料,其特征在于,其为含有铂族元素的钛合金材料,在使用EPMA表面分析装置来进行的表面映射分析中,将背景信号的强度的平均值设为N,将N+3N1/2作为Fe或S的特性X射线的背景信号的最大强度,得到超过该最大强度的Fe或S的特性X射线的信号的面积率为0.1%以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种可以充分抑制伴随表面粗化的腐蚀的钛合金材料,其特征在于,其为含有铂族元素的钛合金材料,在使用EPMA表面分析装置来进行的表面映射分析中,将背景信号的强度的平均值设为N,将N+3N1/2作为Fe或S的特性X射线的背景信号的最大强度,得到超过该最大强度的Fe或S的特性X射线的信号的面积率为0.1%以下。【专利说明】钛合金材料
本专利技术涉及钛合金材料,尤其涉及含有铂族元素的钛合金材料。
技术介绍
活用钛的轻且强的特性,在航空器领域等积极地利用,此外,具有优异的耐腐蚀 性,因此作为化学工业设备用材料、火力/核发电设备材料、以及海水淡水化设备材料等, 在广范围的领域中使用。 但是,钛可以表现出高的耐腐蚀性的环境限于氧化性酸(硝酸)环境、海水等中性 氯化物环境。钛在高温氯化物环境下的耐间隙腐蚀性、在盐酸等非氧化性酸液中的耐腐蚀 性(以下,在该项中,将这些耐间隙腐蚀性以及耐腐蚀性称为"耐腐蚀性")不充分。 作为提高了耐腐蚀性的钛合金,存在Ti-o. 15Pd合金(ASTM规格的Gr. 7以及 Gr. 11)(以下,"Gr. "(Grade)均基于ASTM规格)。该钛合金利用了合金中的Pd使氢过电 压降低,将自然电位维持在钝化区域的现象。即,对于该合金,由于腐蚀从该合金溶出的Pd 在该合金的表面再次析出、沉积,从而氢过电压降低、自然电位维持在钝化区域、显出优异 的耐腐蚀性。 但是,具有优异的耐腐蚀性的Gr. 7由于含有为铂族元素且非常昂贵的Pd,因此其 使用领域受到限定。 为了解决该问题,如下述专利文献1所公开的那样,提出了将Pd的含有率设 为0. 01?0. 12质量%从而与Gr. 7相比减少、并且具有优异的耐间隙腐蚀性的钛合金 (Gr. 17)等并被实用化。由于这样的、含有铂族元素的钛合金的普及,即便在高温氯化物环 境那样的严苛的环境中,也能使用钛合金。 但是,含有铂族元素的高耐腐蚀性的钛合金中,有时产生孔腐蚀、或与间隙腐蚀 (伴随Ti0 2生成的白化(whitening)和厚度减少(wastage))不同的腐蚀。本专利技术人等对 于这样的腐蚀进行详细地调查。 图1为表示产生腐蚀的Gr. 17钛合金材料的外观的照片。如图1所示,可知腐蚀部 位的表面粗糙度变大(以下,将表面粗糙度变大的情况称为"表面粗化")的情况多,此外, 在腐蚀部位的附近存在黑色的附着物、或钛合金变色为黑色。而且,本专利技术人等确认到在腐 蚀部位存在氢化物(TiH、或TiH 2)。因此,该腐蚀与氢密接地关联。 图2为表示产生腐蚀的Gr. 17钛合金材料的截面组织的照片。在该钛合金材料的 腐蚀部的表面形成有多个凹部(在图2中,形成有凹部的部分用箭头表示)。由图2可知自 表面附近至内部形成有点状以及针状的物质。本专利技术人等确认到这些物质为氢化物。认为 氢化物是以从材料表面侵入的氢为起点而生成的。 图3为表示没产生腐蚀的Gr. 17钛合金材料的截面组织的照片。该钛合金材料的 表面粗化没有进展,这样的钛合金材料中的氢化物至少不像图2中示出的钛合金材料那样 大量地存在。 下述专利文献2中公开了通过使含有铂族的钛合金中所含有的析出物(Ti2Ni)沿 着轧制方向,从而提高了耐晶界腐蚀性的材料。 下述专利文献3中公开了,为了防止由于氢吸收导致的脆化,预先仅在表面附近 形成氢化物层,在材料的使用环境中不产生进一步的氢吸收以及氢脆化的材料。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:专利第3916088号公报 专利文献2:日本特开2012-12636号公报 专利文献3:日本特开2005-36314号公报 非专利文献 非专利文献1:副島啓義著「電子線Y<夕口 7于卩シ只走査電子顕微鏡、X線Y 彳夕口 7< 只''分析法」、日刊工業新聞社刊(1987) 4章EPMA ?空間分解能4. 2. 4. 3統 計变動(P.112)
技术实现思路
专利技术要解决的问题 对于钛合金材料的产生伴随表面粗化的腐蚀的问题,提出了各种对策,但基于以 往的对策不能充分地抑制这种腐蚀。 本专利技术是鉴于这样的状况而完成的,其目的是提供一种钛合金材料,其为含有铂 族元素的钛合金材料,可以充分地抑制伴随表面粗化的腐蚀。 用于解决问题的方案 本专利技术人等为了解决这样的腐蚀的问题,进行各种研宄,完成本专利技术。本专利技术涉及 下述⑴?(7)的钛合金材料。 (1) -种钛合金材料,其为含有铂族元素的钛合金材料,在使用EPMA表面分析装 置进行的表面映射分析中,将背景信号的强度的平均值设为N时,将N+3N 1/2作为Fe的特性 X射线的背景信号的最大强度,得到超过该最大强度的Fe的特性X射线的信号的面积率为 0. 1%以下。 (2) -种钛合金材料,其为含有铂族元素的钛合金材料,在使用EPMA表面分析装 置进行的表面映射分析中,将背景信号的强度的平均值设为N时,将N+3N 1/2作为S的特性 X射线的背景信号的最大强度,得到超过该最大强度的S的特性X射线的信号的面积率为 0. 1%以下。 (3)根据(1)或(2)所述的钛合金材料,其中,得到超过所述最大强度的Fe的特性 X射线的信号的面积率为0. 05%以下,并且得到超过所述最大强度的S的特性X射线的信 号的面积率为0. 05%以下。 (4)根据⑴或⑶所述的钛合金材料,其中,对于所述钛合金材料的表面的Fe存 在部,由点分析而得到的Fe含量以Fe相对于Ti的原子比计为0. 5以下。 (5)根据⑴?⑷中任一项所述的钛合金材料,其中,含有0? 01?0? 25质量% 的所述铂族元素。 (6)根据⑴?(5)中任一项所述的钛合金材料,其中,还含有选自由Ni :0? 05? 1.0质量%、Cr :0. 05?0.3质量%、以及Mo :0. 05?0.5质量%组成的组中的1种或2种 以上。 (7)根据⑴?(6)中任一项所述的钛合金材料,其中,作为所述铂族元素,含有 0? 01?0? 25质量%的Pd。 专利技术的效果 本专利技术的钛合金材料可以在要求优异的耐腐蚀性(耐间隙腐蚀性以及耐酸性 等)、耐腐蚀进行性(resistance against corrosion progress)、加工性、以及经济性的用 途中使用。具体而言,本专利技术的钛合金可以在食盐电解槽的阳极、制盐设备等严苛的环境下 使用。 【专利附图】【附图说明】 图1为表示产生了腐蚀的Gr.17钛合金材料的外观的照片。 图2为表示产生了腐蚀的Gr.17钛合金材料的截面组织的照片。 图3为表示未产生腐蚀的Gr. 17钛合金材料的截面组织的照片。 图4为表示本专利技术的试样的利用EPMA表面分析装置的表面映射分析的结果的图。 图5为表示本专利技术范围外的试样的利用EPMA表面分析装置的表面映射分析的结 果的图。 图6为腐蚀试验中使用的试样的示意图、以及间隙腐蚀试验试样的示意图。 【具体实施方式】 本专利技术基于根据本专利技术人等而得到的以下的见解。 在间隙结构中使用钛合金时,产生伴随表面粗化的腐蚀而不产生所谓间隙腐蚀 (crevic本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种钛合金材料,其为含有铂族元素的钛合金材料,在使用EPMA表面分析装置进行的表面映射分析中,将背景信号的强度的平均值设为N时,将N+3N1/2作为Fe的特性X射线的背景信号的最大强度,得到超过该最大强度的Fe的特性X射线的信号的面积率为0.1%以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:上仲秀哉武内孝一神尾浩史松本启井上则夫阿部贤
申请(专利权)人:新日铁住金株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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